眾所周知，我國是一個(gè)鋼鐵生產(chǎn)大國，產(chǎn)量在全球位居世界的前列，雖然行業(yè)給經(jīng)濟帶來(lái)了實(shí)質(zhì)性的提升，但同時(shí)也衍生出環(huán)境污染的問(wèn)題，工業(yè)污水處理的難度大大增加。
鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的污水與其采用的工藝生產(chǎn)有著(zhù)密不可分的關(guān)系，在鋼鐵生產(chǎn)的多個(gè)環(huán)節都會(huì )生產(chǎn)出污水，例如循環(huán)冷卻系統產(chǎn)生的脫鹽水、軟化水，或者制備純水過(guò)程中出現的濃鹽水等等。總體來(lái)講，鋼鐵生產(chǎn)的工業(yè)污水具有PH中性、含鹽量高且COD/BOD值偏低的特點(diǎn)。在了解之前，我們應該先來(lái)認識一下鋼鐵污水中的污染成分。
鋼鐵工業(yè)污水的主要成分
想要做好工業(yè)廢水處理的工作，首先就要了解清楚污水中到底有哪些成分，鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水會(huì )含有較多的懸浮物，例如泥沙、氧化物、水垢以及部分的微生物菌群。另外，鋼鐵污水中還由膠類(lèi)物質(zhì)，它是由鐵、鋁、硅等元素形成，這些懸浮物的存在，加大了污水處理的難度。此外，鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中各種機電設備中有機油、柴油、汽油等物質(zhì)，還有工藝流程中的溶解油、乳化油等，這樣便造成了污水中也會(huì )含有各種油類(lèi)物質(zhì)。
鋼鐵工業(yè)產(chǎn)生的污水還含有大量的有機污染物，其成分不僅復雜，而且含有的濃度還比較高，加上性質(zhì)比較穩定，如果不在工業(yè)污水處理中加以干預，它對環(huán)境造成的危害是非常恐怖的。在循環(huán)冷卻系統中加入的殺菌劑、分散劑、混凝劑也會(huì )進(jìn)入到污水當中。
還有亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等還原性物質(zhì)會(huì )隨著(zhù)補給水系統進(jìn)入到污水中。鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)處于高溫環(huán)境，濃鹽水會(huì )發(fā)生氧化結痂，長(cháng)時(shí)間沉積會(huì )造成污水含鹽量升高，污水的堿度以及硬度大大地增加，上述的這些復雜的物質(zhì)都會(huì )讓鋼鐵工業(yè)污水處理變得異常艱難。
鋼鐵工業(yè)廢水處理方法
常見(jiàn)的鋼鐵工業(yè)廢水處理法有：混凝法、氧化還原法、氣浮和沉淀、過(guò)濾和吸附等。
1、混凝
絮凝理論基礎是“聚并”理論，絮凝劑主要是帶有正(負)電性的基團和水中帶有負(正)電性的難于分離的一些粒子或者顆粒相互靠近，降低其電勢，使其處于不穩定狀態(tài)，并利用其聚合性質(zhì)使得這些顆粒集中，通過(guò)物理或者化學(xué)方法分離出來(lái)。絮凝法由于價(jià)格低廉，處理工業(yè)廢水效果穩定而得到廣泛應用。學(xué)者戴竹青等人研究了混凝效果與PAC(聚合氯化鋁)投加量和水質(zhì)pH值的關(guān)系;利用均勻設計法對試驗結果進(jìn)行處理得到非線(xiàn)性數學(xué)模型。結果表明，在原水COD濃度一定的條件下，混凝效果與pH和聚合氯化鋁投加量有關(guān)，最佳pH值在6～8波動(dòng)，而過(guò)量的PAC投加量反而會(huì )影響處理效果。因此，在對鋼鐵廢水進(jìn)行混凝劑投加時(shí)，應先做好投加試驗來(lái)確定最佳的投加量。
2、氧化還原
鋼鐵廢水中含有多種芳香族化合物。含有芳香族化合物的污水毒性較大，生化性差，普通的化學(xué)方法很難將其降解，并且此類(lèi)污水對環(huán)境影響極其嚴重，對人體健康有著(zhù)嚴重威脅。Fenton試劑具有極強的氧化能力，特別適用于某些難生物降解的或對生物有毒性的工業(yè)廢水的處理。學(xué)者田依林研究了Fenton試劑催化降解水中苯胺的效果，考察了pH值、H2O2和Fe2+的用量、紫外光照射等因素對苯胺降解的影響，為更好地利用Fenton試劑法處理芳香族化合物提供有價(jià)值的理論依據。
3、物理吸附
物理吸附法具有簡(jiǎn)單高效、可重復利用的特點(diǎn)。吸附法原理是利用多孔物質(zhì)的吸附特點(diǎn)，使污染物與水體脫離。學(xué)者孫慧芳、和彬彬等人研究了焦炭在焦化廢水中的吸附性能。結果表明，焦炭對焦化廢水中的COD、揮發(fā)酚、氨氮和氰化物均有一定的去除效果;化學(xué)改性可使焦炭對焦化廢水中氨氮和氰化物的吸附性能明顯提高，其中HNO3改性對焦炭吸附廢水中氨氮和氰化物能力的增加效果顯著(zhù)。焦炭具有吸附表面積大、價(jià)格低廉、可重復利用的特點(diǎn)，在廢水進(jìn)入生化處理單元前，使用焦炭法進(jìn)行物理吸附處理有良好效果。
4、電凝聚氣浮法
鋼鐵廢水中包含大量的乳化液廢水。這種廢水含油量大，難以處理。電凝聚氣浮法兼具電凝和絮凝氣浮法的優(yōu)點(diǎn)，對乳化液廢水有著(zhù)很好的處理效果。它是將電源的正負極插入廢水中，陽(yáng)極凝聚混凝劑和氧化劑，將水中的大分子物質(zhì)氧化成小分子物質(zhì)再發(fā)生絮凝作用;陰極產(chǎn)生氣體，在水中生成氣泡，使水中的懸浮物附著(zhù)在氣泡上上浮至水面通過(guò)刮渣機去除。電凝聚氣浮法是一種經(jīng)濟又高效的處理方法。
5、生物活性炭工藝
此種方法是將活性炭作為廢水中微生物繁殖和聚集的載體，充分利用了活性炭表面積大與生物膜處理污水快速高效等優(yōu)點(diǎn)。當廢水中氧氣含量充足時(shí)，活性炭空隙內的微生物對有機物進(jìn)行分解吸收，用于進(jìn)一步繁殖，逐漸形成生物膜，處理水質(zhì)效果更加穩定。生物活性炭工藝操作簡(jiǎn)單、占地面積小，在鋼鐵工業(yè)廢水處理上有很好的發(fā)展前景。
6、膜技術(shù)
膜分離技術(shù)具有高效、操作方便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，尤其對于高鹽廢水有著(zhù)卓越的處理效果。近年來(lái)，膜分離技術(shù)發(fā)展迅速，技術(shù)改進(jìn)讓膜成本有所降低，該技術(shù)在水處理的應用中越來(lái)越廣泛。目前，在工業(yè)廢水處理中，應用最廣泛的是微濾、超濾及反滲透技術(shù)。三者均借助濃度差作為推動(dòng)力，通過(guò)篩分和擴散原理阻截物質(zhì)來(lái)達到凈水目的。不同之處在于，微濾膜孔徑較大，阻截懸浮物、顆粒及微生物;超濾膜孔徑可以阻截大分子物質(zhì)及膠體;反滲透膜孔徑最小，可以阻截無(wú)機鹽離子。
